我们需要理解 OpenGL 的工作机制。OpenGL本身仅仅支持最原始点、线段和平面的绘制，因此多数情况下我们都是准备好 vertex 数据，这些或者组织成为 display list 提交给显卡的 evaluator，这个 evaluator 将点信息转换成为需要描述的面的信息（如法向量等，这个功能在创建复杂的几何形体如曲面等时会经常用到）；之后通过设定的 per-vertex 操作，如进行几何变换，计算纹理位置，光源、材料等等；然后是 assemble，获得显示到窗口的投影坐标。这之后就需要将这些计算出来的数据进行 rasterization（像素化，栅格化），同时将纹理信息加入到这些面上，进一步就可以做 fragment 操作（如根据深度去掉被遮挡的、又或者进行 blending 等，一般每种操作对应某种 buffer），最后将结果放到某个 buffer 中（可能是用于显示的，也可能是用于 swap 的）。而一般外部的位图数据，一般会首先经过处理（如放缩、平移、映射等）形成纹理。
编写 OpenGL 的程序要理解清楚，我们所绘制的对象是一个所谓的 OpenGL context，这个 context 里面包括了所有打开的 OpenGL 使用的 buffer 等对象，我们做图时往往需要指定一个 context，做图的过程就是将这个 context 的状态不停的改变，比如我们希望改变渲染的对象，我们会在 GL_RENDER 下切换到矩阵的 GL_MODELVIEW 里面，而如果只是改变投影我们是在 GL_PROJECTION 里面；如果我们需要选择所画的某些对象，我们会切换到 GL_SELECT 这种模式，并通过 GL_PROJECTION 设定我们观看的区域，然后切换回 GL_MODELVIEW 重新绘制，退回 GL_RENDER 的时候就会获得一个被选择的对象列表。所以我们需要搞清楚有些什么样的状态，对应状态下可以进行一些什么操作。
推荐的文档有两个，一个是 OpenGL 红皮书（红宝书？）即 OpenGL Programming Guide，现在已经到第 7 版了，非常经典的书，现在也开始涉及到 OpenGL 3.0 的东西，最新的 4.1 尚未涉及；4.1 相关的主要是 NVIDIA 在推动；这本书网上有电子版，中文版只能说翻译质量一般；另一个自然就是官方的 spec，网上可以免费下载（见这里）。
另外，我们需要理解清楚下面几个概念。
- OpenGL 与 WGL、AGL 和 GLX 的关系：OpenGL 本质上和窗口系统无关，因此如果需要在某些窗体环境中使用 OpenGL 需要这些 GUI 提供某种 OpenGL 扩展，WGL 是 Windows 的扩展，AGL（另外还有 CGL、Cocoa 的 NSOpenGL 类）是苹果的扩展，而 GLX 是 X11 扩展（并且允许 network-transparent 的 OpenGL 渲染）。
- OpenGL 与 GLU 和 GLUT 之间的关系：前面说了 OpenGL 本身仅仅提供了非常原始的操作；GLU 另外提供了层次纹理（mipmapping）、简单的矩阵操作（更加方便）、polygon tessellation（将曲面分解成为多边形）、二次曲面以及 NURBS 的支持；GLUT 提供的是接口统一跨平台的 GUI 接口。
No comments:
Post a Comment